Forscher zeigt, wie elliptische Krater Aufschluss über das Alter der Saturnmonde geben könnten

Eine neue SwRI-Studie beschreibt, wie einzigartige Populationen von Kratern auf zwei Saturnmonden helfen könnten, das Alter der Satelliten und die Bedingungen ihrer Entstehung anzuzeigen. Unter Verwendung von Daten der Cassini-Mission der NASA untersuchte Dr. Sierra Ferguson, Postdoktorandin am SwRI, elliptische Krater auf den Saturnmonden Tethys und Dione für diese Studie, die von SwRI-Hauptwissenschaftlerin Dr. Alyssa Rhoden, leitender Wissenschaftlerin Dr. Michelle Kirchoff und leitender Analystin mitverfasst wurde Dr. Julien Lachs.

„Unsere Arbeit zielt darauf ab, die umfassendere Frage zu beantworten, wie alt diese Monde sind. Um dieser Frage nachzugehen, haben meine Kollegen und ich elliptische Krater auf den Oberflächen dieser Monde kartiert, um ihre Größe, Richtung und Position auf dem Mond zu bestimmen“, sagte Ferguson .

Kreisförmige Krater sind sehr häufig und können durch eine Vielzahl von Einschlagsbedingungen gebildet werden. Elliptische Krater sind jedoch seltener und bilden sich durch langsame und flache Einschläge, was sie besonders nützlich macht, um das Alter eines Objekts zu bestimmen, da Form und Ausrichtung auch die Flugbahn ihres Einschlägers anzeigen.

„Indem wir die Richtung messen, in die diese Krater zeigen, können wir uns ein Bild davon machen, wie die Impaktoren, die diese Krater erzeugt haben, dynamisch aussahen und aus welcher Richtung sie möglicherweise auf die Oberfläche aufgeschlagen sind“, sagte sie.

Zuerst hatte Ferguson nicht erwartet, ein Muster zwischen den Richtungen der elliptischen Krater zu finden, aber schließlich bemerkte sie einen Trend entlang des Äquators von Dione, einem der kleinen Saturnmonde. Dort waren elliptische Krater überwiegend in einem Ost-West-Muster ausgerichtet, während die Richtungen in der Nähe der Mondpole eher zufällig waren.

„Wir interpretierten dieses Muster zunächst als repräsentativ für zwei unterschiedliche Impaktorpopulationen, die diese Krater erzeugen“, sagte sie. „Eine Gruppe war für die Schaffung der elliptischen Krater am Äquator verantwortlich, während eine andere, weniger konzentrierte Population repräsentativer für die reguläre Hintergrundpopulation von Impaktoren um den Saturn sein könnte.“

Ferguson kartierte auch elliptische Krater auf Tethys, dem fünftgrößten Saturnmond, und stellte fest, dass eine ähnliche Größen-Häufigkeits-Verteilung von Kratern für Objekte, die die Sonne umkreisen, ungewöhnlich ist, aber seltsamerweise mit Schätzungen für die Impaktorpopulation übereinstimmt, die auf Neptuns Mond Triton vorhanden zu sein scheint . Da angenommen wird, dass diese Population planetozentrisch ist oder von der massiven Schwerkraft des Eisriesen angezogen wird, weisen Fergusons Ergebnisse darauf hin, wie wichtig es ist, planetozentrische Impaktoren bei der Untersuchung des Alters von Objekten im Saturnsystem zu berücksichtigen.

„Es war wirklich erstaunlich, diese Muster zu sehen“, sagte sie.

Ferguson glaubt, dass sich die äquatorialen Krater aus unabhängigen Trümmerscheiben gebildet haben könnten, die jeden Mond umkreisen, oder möglicherweise aus einer einzigen Scheibe, die beide Monde beeinflusst hat.

„Wenn man Triton als Anhaltspunkt verwendet, könnte Tethys vernünftigerweise Milliarden von Jahren alt sein. Diese Altersschätzung hängt davon ab, wie viel Material für die Einwirkung auf die Oberfläche verfügbar war und wann es verfügbar war“, sagte Ferguson. „Um sicher zu sein, brauchen wir natürlich mehr Daten, aber diese Forschung sagt uns viel. Sie kann uns eine Vorstellung davon geben, wie die Entstehungsbedingungen dieser Monde waren diese Satelliten in alle Richtungen, oder gab es ein sauberes und geordnetes System?“

Ferguson hofft, ihre Daten von den Saturnmonden irgendwann mit denen von Uranus, einem anderen Eisriesen, vergleichen zu können. Während die aktuellen Daten nicht schlüssig sind, ist eine der Flaggschiff-Missionen, die von der im April veröffentlichten Planetary Science Decadal Survey empfohlen wird, eine Mission zum Uranus und seinen Monden.

„Dies ist der erste Schritt zu einer neuen Perspektive auf die Kratergeschichte dieser Monde und ihren Ursprung und ihre Entwicklung“, sagte Ferguson.

Die Studie ist erschienen in Erd- und Planetenwissenschaftsbriefe.